• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.7870-7877
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• 2015

장대레일 궤도가 철도교량 상에 위치하는 경우, 교량과 궤도의 상호작용에 의해 레일에 발생하는 축력분포가 복잡해지며 부가축력이 발생하여 토노반상 장대레일에 비해 큰 축력이 레일에 발생된다. 이로 인해 교량상에 부설되는 궤도는 교량과의 상호작용 영향을 최소화하여 궤도와 주행열차의 안전성을 추가로 확보하여야 한다. 국내 철도설계지침 및 편람 KRC-08080(궤도-교량 종방향 상호작용 해석)에서는 상호작용의 주요 변수인 레일체결장치의 종방향 저항(마찰거동) 물성치가 유럽기준을 적용하여 특정 수치로 규정되어 있으나, 국내 철도에 적용하기 위해서는 실제 사용되는 체결장치의 성능 특성을 반영한 검토가 필요하다. 본 논문에서는 국내 교량상 콘크리트 궤도에 적용되는 레일체결장치의 마찰거동 실험을 수행하였으며, 이로부터 체결장치의 물성치에 대한 통계적 특성을 분석하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.111-116
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• 2000

경간사이에 creep-coupler가 설치된 경부 고속철도 교량에 TGV-K 열차의 제동에 의한 교량의 종방향 동적거동을 해석하였다. 교량은 40m 길이의 2경간 연속교이며, 종방향 충격 하중을 인접 경간 혹은 교대로 전달하기 위한 목적으로 인접하고 있는 두 교량 사이의 creep-coupler가 설치되었다. 철도교의 경우에는 레일에 대한 종방향 축력검토가 매우 중요하므로, 이를 지지하고 있는 교량의 하부구조(교각과 기초)의영 향을 고려한 교량의 동적거동해석이 요구된다. 본 연구에서는 TGV-K의 실제 제동하중에 의한 KHSR(Korea high speed railway)에 건설중인 실제교량의 동해석을 하부구조와 동특성치를 고려하여 수행하였다. TGV-K는 객차사이에 대차가 위치하므로 전체 열차의 모델링이 한꺼번에 이루어 져야한다. 동핵석을 위해서 열차의 3차원 수치모델링이 이루어졌다. TGV-K의 제동은 동력차의 전기적인 제동에 의한 회생제동력(regenerative braking force)과 객착의 기계적인 판제동(disk braking)으로 이루어진다. 이러한 제동작용의 고려에 실제 TGV-K의 제동함수가 사용되었다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.806-811
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• 2004

Currently, in the design criteria for the high speed railway bridges, the maximum distance between bridge expansion joint is limited to 80m using a continuous welded mil, in order to limit the additional stress in the rail due to the rail-bridge interaction. In the past study on the resonance effect of HSR train, it is known that the reduction of resonance and dynamic responses of bridge deck occurs at the specific expansion length of 28.05m and 46.75m. In this study, the stability of track structure on the HSR bridges with expansion length of 90m has checked by finite element method. And the track behavior including mil stresses and relative displacements are compared to the current state of track structures on the bridge system with 80m long expansion length.

• 한국철도학회논문집
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• 제11권5호
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• pp.489-498
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• 2008

일반적으로 허용처짐 기준은 정적 사용성과 구조적안전성에 그 기반을 두고 있으며 진동사용성에 대한 고려는 부족하다. 따라서 진동사용성을 고려할 수 있는 교량의 허용처짐 기준이 필요하다고 판단된다. 본 논문에서는, 한국철도교설계기준의 허용처짐기준을 주파수영역의 진동사용성 기준과 비교하였으며, 프랑스 및 일본의 철도교설계기준의 진동사용성 허용기준 또한 분석하였다. 그 결과, 한국철도교설계기준의 경우 열차의 속도에 따른 기준으로 진동지속시간이 부분적으로 고려되었지만 진동사용성은 만족하지 못하고 있는 것으로 판단되었으며, 국외 철도교설계기준비 분석결과, 진동사용성을 고려한 허용처짐기준을 제시할 수 있을 것으로 판단하였다. 공용중인 철도교량의 진동사용성을 평가하기위하여 다양한 형식의 철도교량의 진동신호를 측정하였다. 그리고, 현장에서 적용하기 편리한 진동사용성 처짐 및 강성한계를 제시하기 위하여 공용중인 교량을 대상으로 차량 교량 상호작용해석을 수행하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권1호
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• pp.53-61
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• 2018

자갈 궤도는 부설 후 궤도틀림이 발생하여 지속적인 유지 보수 작업이 필요하다. 이를 개선하기 위하여 기존의 자갈 궤도에 급속경화 모르타르를 주입하여 단시간 내에 콘크리트 궤도로 치환할 수 있는 급속경화궤도가 개발되었다. 교량에 부설되는 급속경화궤도는 교량과 궤도의 거동을 일치시키기 위하여 후설치 앵커를 궤도 세그먼트 중앙부에 시공한다. 본 논문은 앵커로 교량과 연결된 급속경화궤도와 교량의 궤도-교량 상호작용 해석을 수행하여 레일 및 앵커의 안전성을 검토하였다. 이때 앵커의 강성 및 강도, 급속경화 콘크리트의 재령, 급속경화궤도와 교량 사이의 마찰을 고려하였다. 이를 바탕으로 급속 경화궤도 부설 후 적절한 앵커의 설치시기 및 열차 정상운행 가능시기를 검토하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.80-85
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• 2008

In general, deflection limit criteria of bridge design specifications have been considered based on static serviceability and structural stability. Dynamic serviceability induced from bridge vibration actually has not been included in the criteria. Thus, it is necessary for comfort limit to be considered in order to check dynamic serviceability on bridge vibration. In this study, the comfort limit of bridge structures based on the RMQ and VDV considering the signal fluctuation effectively and the time duration exposed has been constructed. The comfort limit developed in time domain was verified by using vibration signals directly measured from the existing bridges. Comparing the developed comfort limit with the conventional ones defined in frequency domain, it is shown that the comfort limit developed in time domain would be more feasible for evaluating quantitatively the serviceability due to bridge vibration. Using the Bridge-train interaction analysis program, dynamic response of the bridge by the stiffness change were obtained for several railway bridges. And, a stiffness limit satisfying the bridge vibration serviceability was estimated by compared with comport limit. From the results, a new deflection limit on bridge structures satisfying the vibration serviceability could be proposed by comparing with the conventional deflection limit criteria.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권1A호
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• pp.45-52
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• 2010

본 연구는 AGT 시스템의 콘크리트 주행면에 발생할 수 있는 요철이 교량 구조물에 미치는 영향을 파악하고자 경북 경산의 경량전철 시험선 중 30 m P.S.C. 교량을 대상으로 지간 중앙에 10 mm의 단차를 설치하여 교량에 가해지는 충격량을 실험을 통해 확인하였다. 아울러 이미 개발된 컴퓨터 시뮬레이션 프로그램과 실험을 비교하여 시뮬레이션 프로그램의 실무 적용 가능성을 평가하였다. 실험 결과 콘크리트 주행면에 단차가 있는 경우 교량 변위는 미약하게 증가하였으나 가속도 응답은 5 km/h의 주행속도에서는 평균 345%, 20 km/h부터 60 km/h까지는 평균 50%가 증가하여 콘크리트 주행면 단차가 교량에 과도한 충격 및 진동을 유발하여 교량 내구성에 악영향을 미칠 수 있음을 확인하였다. 아울러 개발된 AGT 차량 및 교량 동적 상호작용 해석 프로그램으로 단차에 의한 교량 변위 및 가속도 응답 해석을 수행한 결과 실험과 유사한 응답 시뮬레이션이 가능하였다. 이는 추후 AGT 교량 설계와 AGT 콘크리트 주행면 관리를 위한 기준 설정에 효과적으로 활용할 수 있음을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.40-48
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• 2016

본 연구는 지진이 발생할 경우 장대레일교량에 있어 레일과 상판 간의 종방향 상호작용에 미치는 영향을 검토하기 위한 것으로, 해석모델에 여러 하중조합과 함께 지진하중을 적용함으로써 대상 철도교량 레일에서의 축방향 부가응력과 레일-상판 간 상대변위의 변화를 산출하였다. 해석 결과, 본 연구 대상 철도교량의 경우 철도시설공단에서 제시하고 있는 표준응답스펙트럼을 적용할 때 레일부가응력은 대부분의 하중조합에 대해 허용기준 내의 값을 보이고 있는 반면, 레일-상판 상대변위는 공단에서 제시하는 허용기준을 초과하고 있는 것으로 나타났다. 따라서 레일-상판 상대변위가 레일부가응력에 비해 상대적으로 더 허용기준을 만족시키기 어렵다는 것을 알 수 있었으며, 아울러 고베 대지진과 같은 큰 규모의 지진이 발생하면 레일부가응력과 레일-상판 상대변위는 허용기준을 충족시키지 못하므로 이에 대한 적절한 내진 대비가 필요하다.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.117-126
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• 2015

600km/h급 철도노반 개발은 초고속주행에 의한 동적상호작용의 예측이 어렵기 때문에 기술개발에 애로사항이 많다. 특히 교량/토공 접속부는 동적 상호작용을 포함하여 지지력, 압축, 침하, 배수, 유동 등의 영향 요소가 복합적으로 발생하는 구간으로서 접속부에서의 안정성이 확보된다면 초고속 열차용 토공노반의 안정성도 확보 가능할 것으로 예상된다. 본 논문에서는 초고속철도 접속구조개발의 기초 연구단계로서 국내 고속철도에서 적용하고 있는 접속부의 보강방안을 우선적으로 적용하여 초고속 주행시의 설계변수 영향을 해석적으로 검토하였다. 설계변수는 설계단계에서 검토 가능한 항목인 보강방안의 유무, 기하하적 형상, 재료의 강성 등이며, 분석내용은 초고속주행에 따른 궤도의 변형응답과 주행안정성을 검토하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.305-310
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• 2013

고속철도 교량에서는 상업 운행 중에는 대부분 통과속도가 일정하여 속도별 동적 거동에 대한 실험적 계측 및 분석이 불가능하다. 경부고속철도 2단계 개통 전 시운전 시 KTX 열차의 속도별 시운전이 가능하였으며, 속도별 운행에 대한 교량의 동적응답 계측이 가능하였다. 이 계측 결과는 개발된 교량/열차 상호작용해석에 대한 검증 및 비교 분석으로 연계될 수 있었다. 대부분의 속도대역에서 해석과 실험에 의한 결과가 잘 일치함을 알 수 있었으나, 공진이 발생하는 임계속도 부근 주행에서는 상대적으로 큰 응답 차이가 발생하였다. 본 논문에서는 이에 대한 원인 분석을 수행하였으며, 공진 발생 시 감쇠비 값을 측정 시 응답을 통해 재추정한 결과를 반영한 재해석을 수행하였다.